极地船用FH40低温高强钢焊接工艺

以不同厚度规格的极地船用FH40低温高强钢为研究对象，分别采用焊条电弧焊（Shielded Metal Arc Welding，SMAW）、CO2气体保护药芯焊丝电弧焊（CO2 Gas Shielded Flux-Cored Arc Welding，FCAW-CO2）、埋弧焊（Submerged Arc Welding，SAW）等3种方法进行工艺试验。结果表明：焊接接头符合相应规范要求，力学性能指标符合设计要求。试验确定的焊接工艺参数可为新型极地船建造提供指导。     

船用5083铝合金激光-MIG复合焊焊接工艺研究

激光-MIG复合焊接技术在船用铝合金的焊接中具有热输入量集中、焊接效率高和焊后工件变形小等优势,有重要的工程应用价值。针对5 mm的船用5083铝合金,采用激光-MIG复合焊方法进行了焊接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律。结果表明激光功率、焊接速度和光丝间距对焊缝成形有重要的影响。     

船用5083铝合金随焊滚压工艺的有限元计算

船用5083铝合金在焊接过程中较易出现热裂纹，主要原因是在脆性温度区间存在较大的收缩内应力。为此，对随焊滚压工艺进行研究，采用有限元分析软件MSC.Marc进行焊接工艺模拟，综合考虑焊接热源模型、材料性能和滚压等边界条件，建立船用5083铝合金工件的随焊滚压有限元模型，对比船用5083铝合金薄板在普通焊接工艺及随焊滚压工艺下的焊后残余应力。计算结果表明，在随焊滚压工艺下选择合适的轮枪距及压下量可有效降低焊后残余应力。     

工艺参数对原油船用耐蚀钢DWSAW焊接接头的影响

论述前后丝模式、焊接电流、焊接电压和焊接速度对国产原油船用耐蚀钢双丝埋弧焊（Double Wire Submerged Arc Welding，DWSAW）焊缝成型的影响，开展耐蚀钢DWSAW工艺试验，分析耐蚀钢DWSAW焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明，国产原油船用耐蚀钢具有良好的DWSAW适应性，采用合适的焊接工艺可获得力学性能和耐腐蚀性能兼顾的焊接接头。     

船用22Si2Mn2低温回火马氏体钢的焊接工艺研究

基于船用22Si2Mn2回火马氏体钢板的化学性能及热处理交货条件,对其焊接特性及焊接性进行分析,通过焊接工艺认可试验,提出焊接方法、焊接材料和焊接规范.阐述该焊接性试验结果应用于实船上层建筑的焊接工艺,并针对实船建造中出现的问题,提出焊前准备、下料、平面组合件装配和焊接、铁舾件的安装等工艺要求.     

组合式挂舵臂焊接工艺优化设计

船用组合式挂舵臂在制作过程中常出现焊后变形大、铸钢焊缝易出现焊接缺陷等问题。为提高组合式挂舵臂的制作效率,对其焊接工艺进行优化设计。通过调整生产流程及零部件的装焊顺序,引入单侧坡口设计,适当增加刚性约束,再结合建造方案、材料、接头类型等因素对焊接因数进行调整,完成了组合式挂舵臂焊接工艺的优化。按中国船级社《材料与焊接规范》标准对单侧坡口对接焊工艺进行了试验和评定,该工艺获得船级社的认可。将新焊接工艺应用于集装船组合式挂舵臂的制作,有效减小了挂舵臂的焊接变形,改善了焊工的施焊环境;也解决了铸钢焊缝易出现焊接缺陷的技术问题,取得了良好的焊接效果。     

超声冲击处理对高强钢焊接接头残余应力影响的数值模拟

超声冲击处理(UIT)是一种有效的焊后改善焊接接头疲劳性能的工艺措施,其借助机械撞击和超声振动的共同作用,使焊趾表面产生塑性变形从而引入有益的压缩残余应力。为评价UIT技术对焊接接头残余应力的影响,该文提出了一套新的数值分析方法,包括焊接数值模拟及随后的超声冲击处理过程的动态弹塑性有限元分析。在有限元模型中考虑了实际的工艺参数和超声促成的材料软化效应。以船用高强钢AH36非承载十字焊接接头为研究对象,将预测的超声冲击处理前后的残余应力分布与实验结果进行对比,两者有较好的吻合。在此基础上,探讨了静态预载荷对超声冲击处理态残余应力再分布的影响。     

钻井平台悬臂梁用高强钢焊接工艺研究

针对低合金高强钢EQ56与EQ63碳当量值高,用于制作悬臂式海洋钻进平台的悬臂梁时焊接难度大的问题,对这2种钢进行焊接工艺性能研究,并制订了严格的焊接工艺。采用药芯焊丝GFR-91K2进行焊接试验,焊前150℃预热、焊后300℃×2 h后热,焊接热输入控制在1.7~1.9 k J/mm之间,获得的焊接接头的主要力学性能(低温冲击吸收功、抗拉强度、硬度等)都满足制造工艺要求。     

中厚度船用钢焊接技术发展现状

从电弧焊技术、埋弧焊技术、气体保护焊技术、搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）技术和激光焊技术等方面，对比中厚度船用钢各种焊接技术的特点和应用基础。研究发现，基于船用钢材料本身的裂纹敏感性和焊接厚度的增加，中厚度船用钢焊接技术应向激光-电弧复合焊发展，以解决现有焊接技术的焊接难点。     

基于固有变形的船用钢薄板对接焊失稳变形的数值分析

在船用钢薄板的焊接过程中,不但会产生常见的焊接变形,也有可能产生焊接失稳变形。本文以焊缝的固有变形为依据,阐明船用钢薄板对接焊失稳变形产生的内在机理;同时,以固有变形为输入参数,通过弹性有限元分析的数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值;最终,通过四种不同的工艺方法(激光焊、瞬态热拉伸、随焊激冷和间断焊等),来减小固有变形的数值,并控制薄板对接焊接头可能产生的失稳变形。     

焊接残余应力对深潜器耐压球壳承载能力的影响

耐压球壳通常采用焊接方式将两个半球壳连接成整球,在焊缝处产生的接近材料屈服强度的焊接残余应力对球壳的承载能力有多大的影响,是否需要做焊后消除残余应力处理,将直接影响球壳的安全性和生产成本。而现有对球壳极限强度计算,无论是理论计算还是数值计算,均只考虑了球壳初始缺陷中的几何缺陷对球壳极限强度的影响。该文将在现有的耐压壳极限强度设计公式基础上,采用数值计算的方法对耐压球壳的焊接过程进行数值模拟,得到焊后球壳的焊接残余应力分布,并在此基础上考虑残余应力对球壳极限强度的影响,结果表明,对于大潜深厚球壳,焊接残余应力对耐压球壳承载能力影响不显著,为大深度潜器耐压球罐是否需做焊后消除残余应力处理提供了一定的参考依据。     

热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

起重铺管船吊机S690 QL高强钢焊接

针对S690 QL钢板材质特点,制定出一套实用的焊接工艺以保证焊接质量。采用药心焊丝气保焊接方法,按"等强原则"选用焊接材料,对焊接热输入和道间温度严格控制,并采用焊后热处理工艺,成功应用于塔吊产品的生产焊接,高效、高质量地完成了工程施工。     

Modeling and analysis of thin-walled Al/steel explosion welded transition joints for shipbuilding applications

The study presents an analysis of S355J2+N steel and AA5083 aluminum alloy welded structural joints using explosion welded transition joints of reduced thickness. The transition joint thickness reduction significantly hinders the welding of the joints due to the risk of damage to the Al/steel interface as a result of the high temperatures during welding. Numerical modeling of the welding process is performed to determine safe welding parameters for the transition joint. The numerical analysis is supported by measurements of the temperature areas by a thermographic method. Welded structural joints are analyzed to determine the welding influence on the mechanical properties and microstructure of the transition joints. On this basis, a number of tests are carried out, including microhardness distribution measurements, strength tests of joints in two welding configurations and strength tests of the microspecimens of transition joints. Moreover, an experimental and numerical analysis of strain and stress distributions is carried out in combination with the use of the finite element method and digital image correlation, which allow us to identify the critical areas of the joints with regards to their strength. The results of the microstructural and strength tests carried out using macro- and microspecimens show softening of the aluminum alloy layers. However, the AA5083 and AA1050 layer softening as a result of welding did not reduce the load capacity of the transition joints, which could determine the strength of the dissimilar Al/steel welded structural joints.     

不同焊接顺序下加筋板变形及残余应力的三维有限元研究

针对焊接过程的二维有限元计算与实际情况存在一定差别的问题,使用三维热弹-塑性有限元法对不同焊接顺序下加筋板焊接过程进行了仿真,获得了加筋板焊接引起的温度场、位移场和应力场。结果表明：在4点约束条件下,加筋板横截面的变形为中垂变形,纵筋的变形为中拱变形,方案1横截面变形更小,方案2纵筋变形更小。焊接引起的加筋板残余应力主要表现为横向应力,其在近焊缝区为拉应力,达到材料屈服强度,远离焊缝区表现为压应力,达到0.2倍材料屈服强度。加强筋横向应力峰值出现在起弧端和收弧端,约为0.85倍材料屈服强度,纵向应力峰值出现在焊接起弧端,约为0.3倍材料屈服强度。在加筋板横截面位置,焊接顺序主要影响加强筋处的残余应力;在加强筋位置,焊接顺序主要影响纵向应力。每组焊缝同时同向焊接,且每根纵筋从左向右依次焊接的焊接方案产生更小的残余应力。     

修船承接海工船分段结构管焊接的质量控制

文章主要阐述了大长径比低碳高强度结构钢管件的焊接质量控制,在施工过程中采用了先进仪器及传统测量技术相结合的测量方法,且每一道工序配合相应的图片,对以后相同类型的管件焊接具有直观的现实参考价值,形成了完备的生产施工工艺及质量管控流程。     

T型钢主梁与横隔板的构造设计

在大偏轨主梁上使用T型钢,一般是起重量较大、工作级别较高的起重机.目前这类起重机主梁与横隔板之间的焊接方式有好几种,本文通过分析计算,说明具体哪一种焊接方式比较合理,既能满足强度要求,又能满足稳定性的要求,而且制造工艺简便.     

面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用

整理焊接机器人软硬件的发展情况。通过与传统制造过程的生产效率对比,论述门式机器人焊接系统在船舶小组立中的应用优势,梳理该系统的应用难题,并提出该系统的发展方向,为船舶制造在精益生产、智能制造、数字化/自动化/集成化方面补齐短板。     

某船设备系固卡板结构及连接焊缝强度直接计算

根据某船装载设备基座的卡板设计和载荷,采用有限元方法对其结构和连接焊缝的强度进行计算和分析,并依据应力计算结果对原设计进行修改直到卡板结构及其连接焊缝在设计载荷作用下满足强度要求。     

CSR散货船结构审图中主要关注点研究

依据散货船共同结构规范（BCCSR）分析船体结构审图工作中应关注的问题，指出了审图工作中所发现的船体结构设计的通病。分别从材料钢级、净尺寸和腐蚀增量、结构布置、结构焊接、局部强度、总纵强度、强度分析等方面，对散货船结构设计中应注意的问题进行了研究分析。